aalto1 untyped-item.component.html
Physicochemical properties of cellulose nanocrystal-reinforced hydroxypropyl cellulose hydrogels
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Chemical Engineering |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Language
en
Pages
59
Series
Abstract
This thesis investigates cellulose nanocrystal (CNC) -reinforced hydroxypropyl cellulose (HPC) hydrogels as scaffold materials for bone tissue engineering (BTE), with an emphasis on their physicochemical properties and in-vitro biocompatibility. HPC is a cellulose-derived, thermo-responsive polymer that forms physically cross-linked hydrogels near body temperature, while CNCs are rigid, rod-like nanocellulose particles that serve as effective mechanical reinforcements. The incorporation of CNCs significantly enhanced the gel strength of HPC hydrogels through physical entrapment and steric hindrance, stabilizing the network structure. The gelation temperature of the hydrogels was tunable through salt-induced specific ion effects. The ionic strength of the solvent influenced gel properties, with CNC colloidal stability playing a crucial role in reinforcement. Preliminary cell viability tests suggested that CNCs improved osteoblast compatibility, supporting the potential of CNC-reinforced HPC hydrogels as biocompatible scaffolds for BTE.
Denna avhandling undersöker cellulosa-nanokristall (CNC) -förstärkta hydroxypropylcellulosa (HPC)-hydrogeler som stödstruktursmaterial inom benvävnadsteknik, med fokus på deras fysikalisk-kemiska egenskaper och in vitro-biokompatibilitet. HPC är en cellulosaderiverad, termoresponsiv polymer som bildar fysikaliskt tvärlänkade hydrogeler vid uppvärmning nära kroppstemperatur, medan CNC är styva, stavformade nanocellulosapartiklar som mekaniskt förstärker gelens struktur. CNC förbättrade gelstyrkan hos HPC-hydrogelerna mekaniskt, vilket stabiliserade nätverksstrukturen. Hydroglernas geleringstemperatur var justerbar genom saltinducerade specifika joneffekter. Lösningens jonstyrka påverkade gelens egenskaper, där CNC:s kolloidala stabilitet spelade en avgörande roll för förstärkningen. Preliminära cellviabilitetstester indikerade att CNC förbättrade kompatibiliteten med osteoblast celler, vilket stödjer potentialen hos CNC-förstärkta HPC-hydrogeler som ett biokompatibelt stödstruktursmaterial inom benvävnadsteknik.